Calculateur de dimensionnement moteur (couple et inertie)

Estime le couple, le rapport d'inertie et la puissance qu'un moteur doit fournir pour déplacer une charge par vis à billes, courroie, crémaillère ou plateau tournant sur un cycle point à point. Une première approche du dimensionnement d'un servomoteur ou d'un moteur pas à pas.

Mode d’emploi

1. Choisissez le « Mécanisme » et, pour un axe linéaire, « Horizontal » ou « Vertical ».
2. Saisissez la « Masse en mouvement », le « Coefficient de frottement du guidage » et, le cas échéant, la « Force extérieure opposée au mouvement ».
3. Saisissez la « Vitesse maximale », la « Course par déplacement », le « Temps d'accélération », le « Temps de décélération » et le « Temps d'arrêt après le déplacement ».
4. Renseignez les données du mécanisme, le rapport de réduction, l'« Inertie du rotor du moteur » du catalogue et un « Coefficient de sécurité ».
5. Lisez le couple de pointe, le couple RMS, le rapport d'inertie et la vitesse du moteur en haut, et les valeurs recommandées sous le graphique.

Fonctionnement

• Couple de charge : vis à billes T = F × pas ÷ (2π × η) ; courroie ou crémaillère T = F × D ÷ (2 × η). F = force extérieure + m × g (vertical) ou μ × m × g (horizontal).
• Couple d'accélération = (inertie de la charge + du rotor) × α, α = 2π × N ÷ 60 ÷ temps d'accélération. Un réducteur de rapport i divise le couple par i et l'inertie par i².
• Couple RMS = √(Σ T² × t ÷ Σ t) sur les quatre phases. Puissance = couple × 2π × N ÷ 60.
• Toutes les valeurs sont des estimations ; rigidité, résonance, échauffement et récupération ne sont pas traités. Confirmez le moteur avec le logiciel de sélection du fabricant.

Questions fréquentes

Quel rapport d'inertie est acceptable pour un servomoteur ?

De nombreux fabricants recommandent 5 ou moins pour un positionnement rapide ; de 5 à 10 fonctionne souvent avec réglage. Les plages affichées sont des repères, pas une norme.

Comment calculer le couple de charge d'une vis à billes ?

Effort axial × pas ÷ (2π × rendement). Une table de 50 kg avec μ = 0,1 sur un pas de 10 mm à 90 % de rendement demande environ 0,087 N·m.

Pourquoi l'outil indique-t-il que la course est trop courte ?

La distance d'accélération et de décélération dépasse la course, donc la vitesse saisie n'est jamais atteinte et un profil triangulaire est utilisé.

Couple de pointe ou couple RMS : lequel dimensionne le moteur ?

Les deux. Le couple de pointe doit rester dans la limite instantanée du moteur à cette vitesse, et le couple RMS sous le couple continu nominal.